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La composizione del materiale rotabile
Il materiale rotabile è composto da tutti quei veicoli che correndo su rotaia costituiscono il mezzo per trasportare persone o cose. Possono essere classificati motori o rimorchiati, a seconda che abbiano un motore di trazione oppure no.
Ogni amministrazione ferroviaria stabilisce il proprio scartamento e la propria sagoma limite (dimensioni esterne del rotabile) che generalmente vengono unificate per facilitare e rendere conveniente lo scambio con i paesi esteri.
La struttura meccanica, indipendentemente se si tratta di un veicolo motore o altro, è costituita da tre parti fondamentali: gli organi di trazione e repulsione, il telaio e i carrelli. Caratteristico dei veicoli motori è invece il "rodiggio" che definisce il complesso degli assi motori (B0' B0' -bizeroprimo bizeroprimo- indica una motrice con due carrelli a due assi motori indipendenti).
Gancio e respingenti
Lo sforzo di trazione e l'accostamento di due veicoli senza creare urti vengono espletati da due organi distinti: il gancio e il respingente. Entrambi questi organi devono mantenere i rotabili accoppiati a una distanza costante tra loro, devono permettere dei movimenti ai rotabili in caso di curve o passaggi su scambi e devono essere resistenti agli sforzi massimi di trazione o frenatura. Il gancio di trazione in particolare non deve sganciarsi durante la marcia ma nello stesso tempo deve essere manovrabile velocemente e in tutta sicurezza così come tutti gli altri collegamenti di servizi essenziali tra un mezzo e l'altro: gli accoppiatori per il passaggio dell'aria compressa (indispensabile per il comando dei freni), la presa REC (Riscaldamento Elettrico Carrozze), le prese per i telecomandi nei treni navetta.
I carrelli
Il carrello è l'elemento costruttivo comune a tutto il materiale rotabile, motore e trainato: la stragrande maggioranza dei rotabili ferroviari moderni è montata su carrelli.
Essi vengono detti "portanti" o "motori" a seconda che possano o meno sviluppare sforzi di trazione: in essi vengono in pratica concentrati tutti gli elementi di rodiggio e della sospensione e per questo rappresentano l'elemento caratteristico di riferimenti per la definizione di un rotabile, in particolar modo dei locomotori.
Un carrello portante è costituito da due organi di sospensioni: primaria e secondaria. La sospensione primaria è realizzata con molle a elica e il movimento fra gli assi e il telaio ha per vincoli delle guide verticali. Quella secondaria è costituita da una trave detta "trave oscillante", sospesa pendolarmente al telaio del carrello e appoggiata su molle a belstra: su di essa appoggia la cassa e la rotazione relativa fra cassa e trave oscillante è consentita da una rolla sferica. I carrelli motore presentano soluzioni innovative dovute alla presenza di motori di trazione e relative trasmissioni e sospensioni. Una classificazione è quella che si riferisce al mezzo usato per la trasmissione del moto: il sistema "con bielle", il "sistema ad ingranaggi" e il "sistema diretto". La funzione di base del carrello resta comunque quella di trasmettere alla cassa gli sforzi di trazione e frenatura, generati al contatto ruota-rotaia, consentendo alla cassa tutte le libertà di movimento e un rotazione relativa rispetto a un asse verticale passante per il centro di simmetria. Queste condizioni vengono realizzate in vari modi e perciò molti sono i tipi di carrello effetivamente progettati e costruiti.
Tendenze costruttive
L'evoluzione della tecnologia procede fianco a fianco con la progettazione e realizzazione di carrelli per nuovi rotabili, soprattutto nell'ottica dell'alta velocità. Le più interessanti realizzazioni sono costutiuite dal montaggio dei motori sottocassa anziché sul carrello, e del carrello monomotore.
Inoltre, continuano gli esperimenti in corso presso le varie amministrazioni per la realizzazione di veicoli ad assetto variabile, nei quali, fra cassa e carrello, sono interposti dei dispositivi automatici che in curva spostano il centro di gravità della cassa, permettendo una maggiore inclinazione per contrastare la forza centrifuga. Ciò consente a questo tipo di treni di incrimentare la velocità di un 30% anche su linee ferroviarie non predisposte all'alta velocità. Su questo principio è basato l'elettrotreno ad assetto variabile delle FS più noto come Pendolino, il cui pantografo è montato, tramite appoggi idonei, direttamente sul carrello anziché sulla cassa che è libera di inclinarsi lateralmente.
Dispositivi di frenatura
Tutti i rotabili ferroviari sono dotati di dispositivi frenanti chiamati a svolgere diverse funzioni, a seconda delle necessità: arresto del convoglio (freno d'arresto), impedire che dopo l'arresto un veicolo si rimetta in moto (freno di stazionamento), creare una maggiore resistenza supplementare mantenendo la velocità entro determinati limiti, per esempio in discesa.
I freni si distinguono innanzitutto secondo il tipo di dispositivo frenante (a ceppi agenti sui cerchioni, a ceppi agenti sui tamburi fissati alle ruote, a ceppi agenti sui dischi, a pattini magnetici agenti sulle rotaie), secondo l'origine che determina la frenatura (a mano, a vuoto, ad aria compressa, ad azionamento elettromagnetico, elettrico puro), oppure secondo le caratteristiche di funzionamento (automatico, diretto, moderabile) e infine secondo le condizioni d'impiego (per merci, per viaggiatori, per montagna, per alta velocità, ecc...).
 The rolling stock
Rolling stock is composed by all those vehicles, that running on tracks, transport persons or things. They can be classified motor or not.
Every railway administration establishes just the gauge and the own shape limit (external dimensions of the rolling stock) that generally are unified in order to facilitate the exchange with foreign countries.
The mechanical structure, independently if motor vehicle or other, is constituted by three fundamental parts: the coupler plant, the chassis and the bogies.
Typical of motor vehicles is the wheel arrangement that defines the complex of the motor aces (B0' B0' indicates an engine with two independent motors on bogies).
Coupler plant
The stain of traction and the matching of two vehicles (without hits) is provided by two distinguished organs: the hook and the buffer.
Both these organs must maintain the vehicles coupled at a constant distance between each other, must allow the movement to the vehicles in case of curve or passage on points and must be resistant to the maximum stain of traction or braking.
Particularly the traction hook must not unhooking during the march but at the same time it must be maneuverable fastly and in all safety as all the other connections of essential services between the vehicles: vacuum services, heating (REC in Italy) and push-pull devices.
Bogies
The bogie is the common constructive element of all the rolling stock, motor or not: the majority of modern railway vehicles are mounted on bogies.
They can be "bearing" or "motors" depending on capacity on traction stain and they contain all the elements of wheel arrangement.
A bearing bogie is set up by two organs of suspensions: primary and secondary.
The primary suspension is realized bya spring coils and the movement between the axle and the chassis has vertical guides. The secondary is constituted by a beam called "oscillating beam", suspended pendularly to the bogie chassis and supported on leaf spring.
The motor-bogies introduce innovative solutions due to the presence of traction motors and relative transmissions and suspensions.
A classification can be made based on the system used for the transmission of the motion: the sistem "with side rods", the "gears system" and the "direct system".
The base function of the bogie remains however to transmit to the case the stain of traction and braking, generates by the contact wheel-track, letting to the case all the freedoms of movement. These conditions are realized in several ways and therefore many are the types of bogies planned and constructed.
Constructive trends
The evolution of the technology proceeds side by side with the planning and realization of bogies for new vehicles, above all in the optical of the high speed.
The more interesting realizations are costutiuite from the assembly of the motors undercase rather than on the bogies, and of the single-engine bogie.
Moreover, continue the experiments in several administrations for the realization of tilting trains, in which, between case and bogie, are interposed devices that (along curves) move the center of gravity of the case, allowing to increase inclination in order to contrast the centrifugal force.
That allows to this type of trains to increase the speed in order of 30% even on railway lines not predisposed to the high speed.
On this principle the is based the famous FS tilting train "Pendolino", whose pantograph is mounted, through suitable supports, directly on the bogie rather than on the case that is free to tilt itself laterally.
Braking devices
All the railway stock are equipped with braking devices carring out various functions, depending on the necessities: arrest of the convoy (arrest brake), to avoid motion after the arrest a vehicle (parking brake), to create a greater additional resistance mantaining the speed within determines limits, as an example, in descent lines.
Brakes are distingued according to the type of brake system, according to the origin that determines the braking by hand, or according to the operation characteristics and finally depending on the conditions of employment.
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